Описание систем и сетей радионавигационной спутниковой службы (космос-Земля и космос-космос) и технические характеристики передающих космических станций, работающих в полосах частот 1164-1215 МГц, 1215–1300 МГц и 1559–1610 МГц (стр. 9 )

7.1 Параметры передачи сигналов L1 LM-RPS

Основные параметры передачи сигналов L1 LM-RPS представлены в таблице 12.

ТАБЛИЦА 12

Передача сигналов L1 LM-RPS L1 полосе частот 1559-1610 МГц

Параметр (единицы)	Значение параметра
Частотный диапазон сигнала (МГц)	1 575,42 ± 12
Скорость передачи элементов кода PRN (Mэлемент/с)	1,023
Скорость передачи битов/элементов навигационных данных (бит/с/элемент/с)	250 бит/с/500 элемент/с
Метод модуляции сигнала	BPSK-R(1) (См. Примечание 1)
Поляризация	Правая круговая
Эллиптичность (дБ)	Максимально 2,0
Минимальный уровень мощности принимаемого сигнала на выходе эталонной антенны (дБВт)	–158,5 (См. Примечание 2)
Ширина полосы по уровню 3 дБ РЧ фильтра передатчика (МГц)	24,0
ПРИМЕЧАНИЕ 1. – Для параметров GPS РНСС BPSK-R(n) означает бинарную фазовую манипуляцию с использованием прямоугольных элементов, скорость передачи которых составляет n ´ 1,023 (Mэлемент/с). ПРИМЕЧАНИЕ 2. – Минимальная принимаемая мощность LM-RPS измеряется на выходе линейно поляризованной эталонной приемной пользовательской антенны 3 дБи (расположенной около поверхности Земли) для худшего случая нормальной ориентации, когда спутник находится выше угла места 5° над горизонтом Земли в направлении наблюдения от поверхности Земли.

7.2 Параметры передачи сигналов L5 LM-RPS

Основные параметры передач L5 LM-RPS L5 представлены в таблице 13.

ТАБЛИЦА 13

Передача сигнала L5 LM-RPS в полосе частот 1164–1215 МГц

Параметр (единицы)	Значение параметра
Частотный диапазон сигнала (МГц)	1 176,45 ± 12
Скорость передачи элементов кода PRN (Mэлемент/с)	10,23
Скорость передачи битов/элементов навигационных данных (бит/с/элемент/с)	250 бит/с/500 элемент/с
Метод модуляции сигнала	BPSK-R(10) (См. Примечание 1)
Поляризация	Правая круговая
Эллиптичность (дБ)	Максимально 2,0
Минимальный уровень мощности принимаемого сигнала на выходе эталонной антенны (дБВт)	–157,9 (См. Примечание 2)
Ширина полосы по уровню 3 дБ РЧ фильтра передатчика (МГц)	24,0
ПРИМЕЧАНИЕ 1. – Для параметров GPS РНСС BPSK-R(n) означает бинарную фазовую манипуляцию с использованием прямоугольных элементов, скорость передачи которых составляет n ´ 1,023 (Mэлемент/с). ПРИМЕЧАНИЕ 2. – Минимальная принимаемая мощность измеряется на выходе линейно поляризованной эталонной приемной пользовательской антенны 3 дБи (расположенной около поверхности Земли) для худшего случая нормальной ориентации, когда спутник находится выше угла места 5° над горизонтом Земли в направлении наблюдения от поверхности Земли.

Приложение 7

Техническое описание системы и характеристики передающих космических станций системы COMPASS

1 Введение

Систему COMPASS образует группировка из 30 негеостационарных спутников и пяти геостационарных спутников в позициях 58,75° в. д., 80° в. д., 110,5° в. д., 140° в. д. и 160° в. д. Каждый спутник передает четыре одинаковые несущие частоты для навигационных сигналов. Эти навигационные сигналы модулируются предварительно определенной двоичной последовательностью, содержащей кодированные данные об эфемеридах и времени, и имеют достаточную ширину полосы для обеспечения необходимой навигационной точности без применения двусторонней передачи или допплеровских сдвигов. Система обеспечивает точное определение пространственного местоположения в любой точке на поверхности Земля или около нее.

1.1 Требования по частоте

В основе требований по частоте для системы COMPASS лежат оценка требований пользователей к точности, точность учета задержки распространения в направлении космос-Земля, подавление многолучевости, стоимость оборудования, а также конфигурации. Для работы системы COMPASS используются три исходных канала: 1575,42 МГц, 1191,795 МГц и 1268,52 МГц. Такое разнесение частот и ширина полосы, используемые в системе COMPASS, увеличивают точность дальности при определении задержки распространение в направлении космос-Земля и улучшают подавление многолучевости для повышения общей точности.

Сигналы телеметрии и технического обслуживания размещаются в полосе частот, распределенной для телеметрии.

2 Обзор системы

Система COMPASS – это непрерывно функционирующая всепогодная система космического базирования, предназначенная для радионавигации, определения местоположения и передачи сигналов времени и обеспечивающая чрезвычайно точное определение пространственного местоположения и информацию о скорости с точной привязкой к единому времени для пользователей, имеющих соответствующее оборудование и находящихся в любой точке на поверхности Земли или около нее.

Система COMPASS работает по принципу пассивной триангуляции. Оборудование пользователя COMPASS сначала выполняет измерение псевдодальности до четырех спутников, рассчитывает их позиции и синхронизует их сигналы времени с COMPASS с помощью полученных эфемерид и параметров коррекции времени. Затем оборудование определяет пространственное местоположение пользователя и смещение пользовательских часов относительно времени COMPASS путем вычисления совместного решения четырех уравнений дальности.

Аналогично, пространственная скорость и величина поправки часов пользователя могут определяться путем решения четырех уравнений скорости изменения дальности по измерениям скорости изменения псевдодальности до четырех спутников.

3 Сегменты системы

Система состоит из трех основных сегментов: космического сегмента, сегмента управления и пользовательского сегмента. Ниже описаны основные функции каждого сегмента.

3.1 Космический сегмент

Космический сегмент образуют пять геостационарных спутников и группировка из 30 негеостационарных спутников, которые функционируют как "небесные" опорные точки, излучающие из космоса точные кодированные по времени навигационные сигналы. Пять геостационарных спутников размещены в позициях 58,75° в. д., 80° в. д., 110,5° в. д., 140° в. д. и 160° в. д. Действующая группировка из 30 негеостационарных спутников состоит из 27 спутников MEO и трех спутников на трех наклонных ГСО (IGSO) орбитах. 27 спутников MEO размещены в трех орбитальных плоскостях, наклонение которых относительно экватора составляет порядка 55°, а высота орбиты – приблизительно 21 500 км. В каждой плоскости размещены девять спутников. Три спутника на наклонных ГСО размещены в орбитальных плоскостях, наклонение которых относительно экватора составляет около 55°, а пересекающая долгота – около 118° в. д. Геостационарные спутники и группировка имеют одинаковые полезные нагрузки РНСС.

3.2 Сегмент управления

Сегмент управления выполняет функции слежения, расчета, обновления и контроля, необходимые для управления всеми спутниками в системе на ежедневной основе. Сегмент состоит из главной станции управления (MCS), расположенной в Пекине, Китай, на которой выполняется вся обработка данных, и ряда размещенных на большом расстоянии станций контроля, которые находятся в областях, видимых из космического сегмента.

Станции контроля осуществляют пассивное слежение за всеми спутниками, находящимися в зоне видимости, и измеряют данные для определения дальности и данные допплеровского сдвига. Эти данные обрабатываются в MCS для расчета эфемерид спутников, смещения часов, отклонения часов и задержки распространения, которые затем используются для генерации передаваемых по линии вверх сообщений. Эта обновленная информация передается на спутники для хранения в памяти и последующей передачи спутниками как части навигационного сообщения пользователям.

3.3 Пользовательский сегмент

Пользовательский сегмент объединяет в себе все пользовательские установки и поддерживающее их оборудование. Пользовательская установка состоит, как правило, из антенны, приемника/процессора COMPASS, компьютера и устройств ввода-вывода. Эта установка захватывает и прослеживает навигационный сигнал от четырех или более спутников, находящихся в зоне видимости, измеряет время РЧ передачи, фазы РЧ сигналов и допплеровские сдвиги частоты, преобразует их в значения псевдодальности, фазы несущей и скорость изменения псевдодальности, и определяет пространственное местоположение, скорость и системное время. Пользовательское оборудование может быть весьма разнообразным – от относительно простого и имеющего небольшую массу приемника до сложных приемников, объединенных с другими навигационными датчиками или системами для обеспечения точности в среде, отличающейся высокой динамичностью.

4 Структура сигнала COMPASS

Ниже приводится краткое описание сигналов COMPASS, доступных для использования в применениях навигации и синхронизации.

4.1 Сигналы COMPASS в полосе частот 1559–1610 МГц

Для работы системы COMPASS используются два сигнала в полосе частот РНСС 1559–1610 МГц. Центральной частотой этих двух сигналов является частота 1575,42 МГц.

Для сигнала B1 используется модуляция BOC(14,2). Сигнал B1 модулируется двоичной последовательностью навигационных данных со скоростью передачи 50 бит/с/100 элемент/с. Сигнал B1 состоит из двух компонентов со сдвигом на 90°. Один компонент, B1D, модулируется двоичной последовательностью навигационных данных со скоростью передачи 50 бит/с/100 элемент/с, а другой компонент, B1P, данных не содержит.